2017年度高考生物（专题10 生物的变异）二轮过关测试 18页

专题10 生物的变异 ‎1. 在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中 A．花色基因的碱基组成 B．花色基因的DNA序列 C．细胞的DNA含量 D．细胞的RNA含量 ‎2.关于植物染色体变异的叙述，正确的是 A．染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加 B．染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生 C．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化 D．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化 ‎3.育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是( )‎ A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的 B.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体 C.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置 D.将该株水稻的花药离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系 ‎5. 火鸡的性别决定方式是ZW型(♀ZW，♂ZZ)。曾有人发现少数雌火鸡(ZW)的卵细胞未与精子结合，也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测，该现象产生的原因可能是：卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合，形成二倍体后代(WW的胚胎不能存活)。若该推测成立，理论上这种方式产生后代的雌雄比例是( )‎ A.雌∶雄=1∶1 B.雌∶雄=1∶2‎ C.雌∶雄=3∶1 D.雌∶雄=4∶1‎ ‎6.为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是( )‎ A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体 B.用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体 C.将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体 D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体 ‎7.芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，如图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。据图分析，下列叙述错误的是( )‎ A.①②两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化 B.与④过程相比，③过程可能会产生二倍体再生植株 C.图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高 D.F1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会 ‎8.有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是( )‎ A.可能出现三倍体细胞 B.多倍体细胞形成的比例常达100%‎ C.多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期 D.多倍体形成过程增加了非同源染色体重组机会 ‎ (2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、______和______四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为____________。‎ ‎(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为________，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为________。‎ ‎(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。‎ 实验步骤：_________________________________________。‎ 结果预测：Ⅰ.若__________，则是环境改变；‎ Ⅱ.若___________，则是基因突变；‎ Ⅲ.若___________，则是减数分裂时X染色体不分离。‎ ‎(1)在黑暗条件下，野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化如图1。其中，反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是____________。‎ ‎(2)Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列如图2。据图2推测，Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的_______和________。进一步研究发现，SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体。可推测，位点_______的突变导致了该蛋白的功能异常。从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。‎ ‎(3)水稻Y基因发生突变，也出现了类似的“常绿”突变植株y2，其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y基因的功能，设计了以下实验，请完善。‎ ‎(一)培育转基因植株：‎ Ⅰ.植株甲：用含有空载体的农杆菌感染______________的细胞，培育并获得纯合植株。‎ Ⅱ.植株乙：________________________________________，‎ 培育并获得含有目的基因的纯合植株。‎ ‎(二)预测转基因植株的表现型：‎ 植株甲：___________维持“常绿”；植株乙：__________。‎ ‎(三)推测结论：____________________________________。‎ ‎1. 【解析】选B。具体分析如下：‎ 选项 内容分析 A项错误 基因中的碱基包括A、T、C、G四种，不存在差异 ‎ B项正确 基因是具有遗传效应的DNA片段，不同基因的差异表现为DNA序列的差异 ‎ C项错误 基因突变不会改变细胞的DNA含量 ‎ D项错误 细胞中的RNA含量和细胞蛋白质合成功能强弱有关，和基因突变无关 ‎ 般不改变表现型，由此判断A项错误；B项，连续自交属于杂交育种中的核心过程，其目的是获得能够 ‎7.【解析】选D。具体分析如下：‎ 选项 具体分析 结论 A项 ‎①②过程均属于植物组织培养过程中的脱分化过程，需要生长素和细胞分裂素的共同作用 正确 B项 ‎④过程只能产生单倍体植株，而③过程可以产生单倍体植株，也可以产生二倍体植株 正确 C项 根据两对相对性状的遗传实验，F1自交获得HHGG的概率是1/16；花粉培养筛选获得HHGG的概率是1/4；而花药培养筛选过程包括花粉筛选培养过程，有可能产生二倍体植株，获得HHGG的概率低于花粉筛选培养过程 ‎ 正确 D项 H基因和G基因位于非同源染色体上，在减数分裂过程中只能自由组合，不会发生联会现象 ‎ 错误 比例为：2/3×2/3×1/4×1/2=1/18‎ 易错起源1、基因突变 ‎ 例1．如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( )‎ A.①处插入碱基对G-C B.②处碱基对A-T替换为G-C C.③处缺失碱基对A-T D.④处碱基对G-C替换为A-T ‎ 基因突变的特征和原因 ‎1.实例：镰刀型细胞贫血症 ‎(1)症状：红细胞呈镰刀状，容易破裂，使人患溶血性贫血。‎ ‎(2)病因：基因中的碱基替换。‎ 直接原因：血红蛋白分子的多肽链上一个谷氨酸变成了缬氨酸。‎ 根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因上一个碱基对发生替换。‎ ‎2.概念 DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。‎ ‎3.基因突变的位置效应 ‎(1)基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。‎ ‎(2)基因突变若发生在体细胞中，一般不能遗传。‎ ‎(3)有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。‎ ‎(4)人体某些体细胞基因的突变，有可能发展为癌细胞。‎ ‎4.时间、原因、特点及意义 ‎(1)时间：主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。‎ ‎(2)原因：‎ ‎①物理因素：如紫外线、X射线等 ‎②化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等 ‎③生物因素：某些病毒等 ‎(3)特点 ‎ ‎① 普遍性：在生物界中普遍存在 ‎②随机性：个体发育的任何时期和部位 ‎③低频性：突变频率很低 ‎④不定向性：可产生一个以上的等位基因 ‎(4)意义 ‎ ‎①新基因产生的途径 ‎②生物变异的根本来源 ‎③生物进化的原始材料 ‎5.“增添”或“缺失”碱基的数目对肽链合成的影响 ‎(1)如“增添”或“缺失”的碱基数目是3的倍数，往往使多肽链增加或减少几个氨基酸，而对后面的氨基酸的种类和顺序没有影响。‎ ‎(2)如“增添”或“缺失”的碱基数目是“3n+‎1”‎或“3n+‎2”‎形式，除了使氨基酸增加或减少外，对后面的氨基酸的种类和顺序有影响。‎ 易错起源2、 染色体变异及其应用 ‎ 例2．某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是( )‎ A.减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B B.减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离 C.减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合 D.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换 ‎1.染色体结构变异 类型 遗传效应 图解 实例 缺失 缺失片段越大，对个体影响越大。轻则影响个体生活力，重则引起死亡 猫叫综合征 重复 引起的遗传效应比缺失小，重复部分太多会影响个体生活力 果蝇的棒状眼 ‎ 倒位 ‎ 形成配子大多异常，从而影响个体的生育 ‎ ‎-----‎ 易位 产生部分异常配子，使配子的育性降低或产生有遗传病的后代 人慢性粒细胞白血病 ‎2.二倍体、单倍体和多倍体的比较及应用 二 倍 体 多 倍 体 单 倍 体 来源 受精卵发育 受精卵发育 配子发育 概念 体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 染色体组数 两个 三个或三个以上 不确定(是正常体细胞染色体组数的一半)，一至多个 ‎ 发育过程 ‎ 例子 几乎全部动物和过半数高等植物 香蕉、马铃薯、普通小麦、无子西瓜等 ‎ 雄蜂、雄白蚁；玉米、小麦的单倍体等 ‎ 易错起源3、变异在育种方面的应用 ‎ 例3．玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，‎ 进行以下实验：‎ 取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)，将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。‎ 另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。‎ 请回答：‎ ‎(1)对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常___________，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有___________的特点，该变异类型属于______________。‎ ‎(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了_______、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是_________。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成_______获得再生植株。‎ ‎(3)从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生______种配子。‎ ‎(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。‎ ‎ (3)由题干甲和丁杂交，子一代都为抗病高秆，可知抗病和高秆都为显性。由乙和丙杂交得到后代可知：‎ 几种育种方式的比较 项目 杂交 育种 人工诱 变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种 细胞融合技术 细胞核移植 基因 依据 原理 基因 重组 基因突变 ‎ 染色体变异 ‎ 染色体变异 ‎ 重组 ‎ 染色体变异 ‎ 细胞核的 ‎ 全能性 ‎ 常用 方法 杂交→自交→选种→自交 辐射诱变、激光诱变、空间技术育种 花药的离体培养，然后再加倍 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 转基因(DNA重组)技术将目的基因引入生物体内，培育新品种 让不同生物或同种生物细胞原生质融合为多倍体 将具备所需性状的体细胞核移植到去核卵细胞中 优点 可以明显缩短育种年限 ‎ 器官较大，提高产量和营养成分 ‎ 打破物种界限，定向改变生物的性状 ‎ 可改良动物品种或保护濒危物种 ‎ 将不同个体的优良性状集中于一个个体上 可以提高变异的频率，加速育种进程，或大幅度地改良某些品种性状 ‎ 按照人们的意愿改变细胞内遗传物质，且克服了远缘杂交不亲和的障碍 ‎ 缺点 ‎ 时间长，需及时发现优良品种 ‎ 有利变异少，需大量处理实验材料 ‎ 技术复杂且需与杂交育种配合 ‎ 发育延迟，结实率低 ‎ 有可能引起生态危机 ‎ 技术难度高 ‎ 技术要求高 ‎ 举例 矮秆抗锈病小麦 ‎ 青霉素高产菌株、太空椒 ‎ 单倍体育种获得的矮秆抗锈病小麦 ‎ 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦 ‎ 产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉 ‎ 白—甘蓝、番—马铃薯 ‎ 克隆羊 易错起源4、低温诱导多倍体实验 ‎ 例4．下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是( )‎ A.原理：低温抑制染色体着丝点(粒)分裂，使子染色体不能分别移向两极 B.解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离 C.染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色 D.观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变 ‎1.原理解读 ‎(1)进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞，在有丝分裂后期，染色体的着丝点(粒)分裂，子染色体在纺锤丝的作用下分别移向两极，最终被平均分配到两个子细胞中去。‎ ‎(2)用低温处理植物分生组织细胞(如根尖分生区细胞)，能够抑制纺锤体的形成，以致染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，使植物细胞染色体数目发生变化。‎ ‎2.流程展示 ‎（1）洋葱根尖培养：将洋葱(或大葱、蒜)放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面。待不定根长至 ‎1 cm左右时，将整个装置放入冰箱，‎4 ℃‎下诱导培养 36 h ‎（2）取材：剪取诱导处理的根尖约 ‎0.5 cm～‎1 cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5 h～1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次 ‎ （3）制作装片 ：与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同 ‎（4）先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相。 视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。‎ ‎（5）实验结论：低温处理植物分生组织，能抑制前期形成纺锤体，从而使染色体数目加倍